JP2010513756A - 真空汚水処理システム - Google Patents

Abstract

本発明は、例えばトイレット・ユニット等の衛生ユニットと、衛生ユニットに接続された真空汚水配管２００と、衛生ユニット／真空汚水配管間に配置された吐出し弁と、真空汚水配管内に真空を発生させるための真空発生装置とを含む真空汚水処理システムに関するものである。この真空汚水処理システムは、真空汚水配管２００，２０１内に配置されたオンライン分離装置１と、該オンライン分離装置に並列接続された第１ポンプ装置２及び第２ポンプ装置３とを含んでいる。第１ポンプ装置２は真空ポンプであり、該真空ポンプが、真空汚水配管２００，２０１内に真空を発生させ、かつオンライン分離装置１へ流入する汚水流から空気を除去する。第２ポンプ装置３は、オンライン分離装置１へ流入する汚水流から主として汚水を吸い出すように構成されている。

Description

本発明は、真空汚水処理システム、それも、トイレット・ユニット等の衛生ユニットと、衛生ユニットに接続された真空汚水配管と、衛生ユニット／真空汚水配管間の吐出し弁と、真空汚水配管内に真空を発生させる真空発生装置とを含む、請求項１の前文に記載された形式のものに関する。本発明は、また請求項９の前文に記載された、真空汚水処理システムを操作する方法に関するものである。

真空汚水処理システム、特に真空トイレット・システムは周知である。開発の第１段階では、真空汚水処理システムは、通常、大型の収集タンクを含んでおり、このシステムの場合、真空汚水配管を真空にするために、タンクが真空に維持される。大型の収集タンク内の真空は、別個の真空ポンプにより維持される。汚水は、収集タンク底部に接続された汚水ポンプによって収集タンクから排出される。収集タンクが大型のため、該システムは、広い空間を必要とし、したがって、例えば列車、海洋船、航空機には積載できない。その種の解決策は、例えばＥＰ ０３３０ ４９０に開示されている。

その後の段階で、エジェクタを基本とするシステムが現れたが、その場合、汚水は、大型収集タンクから該収集タンク内に開口する液体噴射ポンプへ循環する。液体噴射ポンプは、真空汚水配管に、更にはトイレット等の衛生ユニットに連通する入口を有している。汚水は液体噴射ポンプを通って循環させられ、このため、液体噴射ポンプは、トイレットから収集タンク内へ汚水を吸い込むために、真空汚水配管へ向って真空を発生させる。しかし、この解決策は広い空間を必要とする。更に、効率が低い。この種の解決策は、例えばＥＰ ０ ６５３ ５２４から知ることができる。
別の解決策は、大型収集タンクに接続された液体リング・ポンプを含み、それにより真空が発生させられ、リング・ポンプにより汚水が別の形式で吸い出される。例えばＥＰ ０ ２８７ ３５０が、それである。

単一ポンプによる別の解決策は、ＥＰ ０ ６４４ ２９９に開示されている。この解決策は、防湿された乾式回転羽根ポンプを含み、このポンプが、大型収集タンク内に真空を発生させる。このタンクは、ポンプ機能を逆転させることで空にされるので、ポンプの圧力側は大型収集ポンプに接続され、圧縮空気によって汚水を別の場所へ強制排出することによってタンクが空にされる。この解決策も、広い空間を必要とする上に、ポンプが湿気で傷みやすく、そのため複雑な制御機構を必要とする。

真空を発生させ、かつ真空汚水配管から直接に汚水を吸い込む液体リング・ポンプを備えたオンライン・システムも知られており、例えばＥＰ ０ ３３３ ０４５及びＥＰ ０ ４５４ ７９４に開示されている。また別のオンライン・システムの解決策が、例えばＥＰ １ １７２ ４９２に開示されている。これらのオンライン・システムは、真空発生と汚水吸い込みとを同時に行う１つの単式ポンプを備えている。これらの解決策には、中型の収集タンク、例えばポンプ／真空汚水配管間に配置されたタンクを除去することで所要空間を縮小する試みが示されている。

しかし、空気を吸い込むと同時に汚水を吸い込むことで真空を発生させる複動式のオンライン・ポンプを有するこれらの解決策は、あまり効率的ではない。更に、それらの解決策は、機能が妨げられ易い。それらと関連して用いられるポンプは、空気又は液体のどちらかを送るように設計されているため、空気と液体両方の搬送は、概してあまり成功しない。
これは、真空汚水処理システム、特に真空トイレット・システムの典型的な搬送機能に起因する。つまり、その場合、汚水が、真空汚水配管内を不均質な汚水流の形で中程度の量の空気と共にスラグとして運ばれるからである。

真空式トイレットが洗い流し機能を起動させることで洗浄されるさい、真空トイレット・ボウル／真空汚水配管間の吐出し弁が開かれ、真空汚水配管内を支配する真空により、汚物及び洗浄水がトイレットから真空汚水配管内へ吸い込まれる。真空汚水配管の強力な吸い込み効果と、真空トイレット・ボウル内（及び周囲）に加わる大気圧とのために、少量の水が必要とされるだけである。汚物及び洗浄水の量は、通常、約２リットルである。
したがって、そこには圧力差が存在する。すなわち、吐出し弁が開かれた場合にトイレット・ボウル側から汚物及び洗浄水に加わる大気圧と、真空汚水配管側から汚物及び洗浄水に加わる真空との圧力差である。汚物及び洗浄水の搬送は、この圧力差により行われ、その場合、汚物及び洗浄水は、多量の空気を伴う不連続のスラグを形成する。例えば、約２リットルの汚物及び洗浄水は約６０リットルの空気を伴う。つまり、汚物及び洗浄水と空気の割合は約１：３０である。多量の空気が真空汚水配管内へ吸い込まれたり強制侵入するのは、吐出し弁が一定時間開かれたままとなるからである。

真空汚水配管は、概して比較的小直径であり、それによってスラグの構成維持が助けられ、そのことが、また搬送に必要な圧力差（不連続スラグ前方がより低圧で、後方がより高圧）の維持に必要とされる。真空汚水配管内を搬送される間、スラグは、水平に配置された管路内で、暫くすると重力に影響されて平らになる。これにより圧力差が均等化されることで、不連続スラグ前後の前記圧力差が消失する。汚水搬送のための圧力差を再造出するために、真空汚水配管には、不連続スラグが再構成されるように、汚水を捕集する複数の低い箇所又はポケットが設けられている。
真空汚水処理システム内で汚水流を形成するこのような一連の不連続スラグ及び空気は、特にその割合が約１：３０の場合、高効率でのポンプ搬送が困難である。

本発明の目的は、前記の諸問題が解決された真空汚水処理システム、それも所要空間が縮小されたポンプ構成により効率的な汚水搬送が可能な真空汚水処理システムを提供することである。

この目的は、請求項１に記載の真空汚水処理システムと、請求項９に記載の真空汚水処理システム操作方法とにより達せられた。
本発明の基本思想は、オンライン式の解決策の枠内にあり、したがって、どのような中型収集タンクも用いず、先述の汚水及び空気と同じ割合（約１：３０）の汚水（汚物と洗浄水）及び空気が、真空汚水処理システム内に流入又は存在した場合に、それらを除去することである。
この真空汚水処理システムは、真空汚水配管内のオンライン分離装置と、該分離装置に並列接続された第１ポンプ装置及び第２ポンプ装置とを含んでいる。第１ポンプ装置は真空ポンプであり、この真空ポンプは、真空汚水配管内に真空を発生させ、かつ真空汚水配管からオンライン分離装置へ流入する汚水流内から空気を除去するためのポンプであり、第２ポンプ装置は、真空汚水配管からオンライン分離装置へ流入する汚水流から主として汚水を吸い出だすように構成されている。

異なる種類の２ポンプ装置をこのように組み合わせることによって、真空汚水配管内を搬送される不均質の汚水流を効果的に吸出できる。ポンプ装置を並列接続するには、分離が狭い空間内で、つまりオンライン分離装置内で、効率的に行われる必要がある。オンライン分離装置内には汚水は集められないので、分離は、概して連続的に行われる。オンライン分離装置は、内部で汚水から空気を分離するように構成されている。
真空ポンプの吸い込み側に、それも真空ポンプ／オンライン分離装置間に第１弁装置を配置するのが好ましい。これによって、概して、真空ポンプが液体を吸い出すことが確実に防止される。

オンライン分離装置は、好ましくは、前述の第１弁装置の動作を制御するために使用される液面レベル指示器を備えている。これによって、更に真空ポンプによる液体の吸い出しの確実な防止が助けられる。加えて、表面レベル指示器は、特に、オンライン分離装置内に汚水が滞溜しないように、第２ポンプ装置の動作をモニタするのに使用できる。
汚物及び洗浄水と空気とを含む汚水流がオンライン分離装置に流入した場合、確実に液体部分は第２ポンプ装置のほうへ流れ、空気は、言うまでもなく真空ポンプのほうへ上昇するようにするのが好ましい。これを達成するために、オンライン分離装置内に開口する真空汚水配管出口が第２ポンプ装置へ向けられている。

第２ポンプ装置は液体ポンプを含んでいる。真空汚水処理システムの効率的な操作のために、このポンプは、少なくとも限られた範囲内で空気の吸い込みが可能でなければならない。したがって、此処での特定の文脈での液体ポンプは、主として液体ポンプとして動作するが、加えて、少なくとも限られた程度まで空気ポンプとして動作する能力を有するポンプと定義されることを理解せねばならない。独立請求項１及び８には、「第２ポンプ装置は、主として汚水を吸い出すように構成されている」と定義されているが、この定義の意図するところは、第２ポンプ装置が或る程度は空気も吸い出すことが可能でなければならないということである。言い換えると、このポンプ装置は、液体も同じように吸い出すことができる真空ポンプに組み分けできるということである。この第２ポンプ装置は、真空状態の、つまり負圧下の媒体源からも吸い込む能力を有していなければならない。この関連での液体ポンプは、自吸式ポンプ、回転ローブ・ポンプ、液体リング・ポンプその他でよいだろう。

既存の真空汚水処理システムに設備をレトロフィットさせるには、第２ポンプ装置が、液体噴射ポンプと、循環タンクに接続された液体ポンプとを含むようにし、それにより、循環タンクに集められた液体が、液体ポンプによって液体噴射ポンプへ循環されることで、オンライン分離装置へ流入する汚水流から主として汚水を吸い込み、更にその汚水を循環タンクへ吸い込む効果が得られる。このようにして、本発明の利点は、既に使用中のシステムにも実現可能である。
真空汚水処理システムは、好ましくは、真空汚水配管に接続された圧力計を含み、この圧力計は、オンライン分離装置と並列接続された２つのポンプの動作制御に使用できる。
第１ポンプ装置と第２ポンプ装置とは、したがって、汚水流の連続的又は多少の差はあれ連続的な分離がオンライン分離装置によって行われるように操作される。汚水は、オンライン分離装置内に集められず、連続的な操作性は真空汚水処理システムの使用頻度に依存する。

真空汚水処理システムを操作するための、本発明による方法は、真空汚水配管内にオンライン分離装置を用いることで、汚水流が真空汚水配管を通して運ばれるようにされている。オンライン分離装置は、真空汚水配管からオンライン分離装置へ流入する汚水流の汚水から空気を分離する。
真空ポンプ形式の第１ポンプ装置は、真空汚水配管内に真空を発生させ、かつ真空汚水配管からオンライン分離装置へ流入する汚水流から空気を吸引し、第２ポンプ装置は、第１ポンプ装置と共にオンライン分離装置に対し並列接続され、真空汚水配管からオンライン分離装置へ流入する汚水流から主として汚水を吸い込む。これは、設計目的の媒体を吸い出すために各々のポンプが使用されるよう考慮したものである。オンライン分離装置は、その内部で汚水から空気を分離する。

本発明の方法は、更に、真空ポンプの吸い込み側に、それも真空ポンプ／オンライン分離装置間に第１弁装置を用いている。この場合、第２ポンプ装置は、適当な操作タイミングで効果的に汚物及び洗浄水を吸い出すのに使用でき、真空ポンプは、必要な場合に、真空を発生させるか又は空気を除去するように操作できる。第１弁装置は、有利な安全手段として用いられ、それにより汚物及び洗浄水の真空ポンプへの流入が確実に防止される。
真空汚水処理システムを操作する方法の複数の好適実施例は、請求項１０から請求項１９に記載されている。
以下で、添付略示図を参照して本発明を説明するが、図示の実施例は単なる実例に過ぎない。

真空汚水処理システム全体のレイアウトの１例を示す図。 並列接続された２ポンプ装置を有するオンライン分離装置の第１実施例の図。 並列接続された２ポンプ装置を有するオンライン分離装置の第２実施例の図。

本発明は真空汚水処理システム１００に関わり、その一例が図１に略示されている。真空汚水処理システム１００は、例えばトイレット・ユニット１０１等の衛生ユニットと、衛生ユニットに接続された真空汚水配管２００とを含んでいる。真空汚水配管２００は、この図に示すように、捕集管２０１と、第１主管２０２と、第２主管２０３と、衛生ユニットの各々に接続された分岐管２０４とを含んでいる。
衛生ユニットは、また小便器１０２、洗面台１０３、シャワー・ユニット１０４等々であってもよい。各衛生ユニットは、吐出し弁（図示せず）を介して真空汚水配管に、又は図示のように分岐管２０４に接続されている。真空汚水処理システムは、更に、真空汚水配管２００内に真空を発生させるための真空発生装置３００を含んでいる。

ここで言う真空発生装置は一般的な呼称に過ぎないことを理解されたい。真空汚水処理システムの場合、汚水は、衛生ユニットから集められ、真空発生装置３００が発生させる真空によって真空汚水配管を通して運ばれ、次いで、真空発生装置により、例えば重力下水管又はその他の場所へ運ばれ、吐出された汚水がそこに集められる。これは図示されていない。
第１主管２０２は、第１遮断弁２１１を介して捕集管２０１に接続され、第２主管２０３は、第２遮断弁２１２を介して捕集管２０１に接続されている。捕集管２０１は、第３遮断弁２１０を介して真空発生装置３００に接続されている。捕集管２０１は圧力計４００を備えている。

基本的に、真空汚水処理システムは、次のように動作する。
真空発生装置３００は、真空汚水配管２００内に、通常は、例えば最大約０．５バールの（高）真空レベルまで真空を発生させた後、停止させることができる。例えばトイレット・ユニット１０１が洗い流された場合、トイレット・ユニット／分岐管２０４間の吐出し弁（図示せず）が開かれることで、汚水が真空汚水配管２００内へ、この場合は分岐管２０４内へ強制流入され、続いて、真空汚水配管内の真空と、トイレット・ユニット１０１内及び周囲を支配する大気圧との圧力差のため、多量の空気が流入する。汚水は不連続のスラグの形態をとるため、この不連続スラグは、スラグ前方のより低い圧力とスラグ後方のより高い圧力との前記圧力差により搬送される。このことは、既に、より詳しく説明済みである。

衛生ユニットがある程度使用されると、例えばトイレット・ユニット１０１に洗浄水が流されたり、洗面台１０３又はシャワー・ユニット１０４が使用されると、真空汚水配管２００内の真空レベルが低下する。この真空レベルが予め定めた（低）レベルに、例えば約０．３５バールに達すると、真空発生装置３００が起動して、予め定めた（高）レベルまで、例えば既述のように約０．５バールまで真空を再上昇又は再発生させる。真空汚水配管２００内の真空レベルは、圧力計４００によってモニタされ、圧力計は、真空発生装置を起動又は停止するのに使用できる。

この種の真空汚水処理システムは技術上公知なので、それらに関連しては、これ以上詳細には説明しない。
前記の圧力レベルは、例として挙げたものに過ぎない。
本発明の場合、真空汚水処理システムは、更に、真空汚水配管２００内にオンライン分離装置１（図２及び図３）を含んでおり、このオンライン分離装置に対して第１ポンプ装置２及び第２ポンプ装置３が並列接続されている。２つのポンプ装置は、図１には略示されているだけである。

図２には、２ポンプが並列接続されたオンライン分離装置１の第１実施例が示されている。第１ポンプ装置２は、第１弁装置２２、すなわち遮断弁を備えた導管２１を介してオンライン分離装置１に接続され他真空ポンプであり、該遮断弁は、真空ポンプの吸い込み側に、それも真空ポンプとオンライン分離装置１との間に配置されている。この第１弁装置２２は、このシステムを適切に機能させるのに不可欠というわけではないが、安全上の特徴として好ましいものである。第２ポンプ装置３は液体ポンプであり、この液体ポンプには、空気の吸い込み能力も備えておく必要があり、その吸い込み側が、導管３１を介してオンライン分離装置１に接続されている。２つのポンプ装置については、より詳細に既に定義され、説明されている。

オンライン分離装置１は、真空汚水配管２００内に配置されている。特に図１を参照すると、オンライン分離装置１は捕集管２０１と接続されており、それによって、真空汚水処理システム内での汚水搬送中に、多量の空気（既述のように）を伴う一連の不連続スラグ形態の汚水流がオンライン分離装置１内へ流入する。真空汚水配管２００、又はこの場合は捕集管２０１がオンライン分離装置１内に開口する出口２０５を有している。出口２０５は、好ましくは、第２ポンプ装置３の方向に、特に、オンライン分離装置１に第２ポンプ装置３を接続する導管３１の方向に向けられている。これにより、第１ポンプ装置２の方向への液体又は湿気の直接的な侵入の防止が助けられる。
オンライン分離装置１は、装置１内の汚水レベルをモニタする液面レベル指示器１１を備え、装置内部への汚水の滞留が防止されている。
以下で、並列接続された２つのポンプ装置を有するオンライン分離装置を用いている真空汚水処理システムの操作を、図２の実施例を参照して説明する。

目標真空レベル、例えば既述の通り約０．５バールの所定高レベルを真空汚水配管２００内に発生させねばならない場合、第２ポンプ装置が、先ず起動され、オンライン分離装置１内に恐らく存在する汚物及び洗浄水を導管３１を介して確実に吸い出す。適当な遅れの後、例えば数秒後に、第１弁装置２２が開かれ、これにより真空ポンプが起動され、真空汚水配管２００内に目標真空を発生させる。真空レベルは、圧力計４００でモニターされ、目標真空（高）レベルに達すると、第１弁装置２２が閉じられる。そのさい、第１ポンプ装置２が、同時に停止されるか又は適当な遅れ後、例えば約１５秒後に停止される。この操作は真空汚水処理システムの使用頻度に依存する。使用頻度が高いため、真空レベルが短時間で低下することが予想される場合には、第１ポンプ装置２を動作状態に維持することで、ポンプ装置２の頻繁な再起動が避けられる。第２ポンプ装置３は、オンライン分離装置１内に残留する恐れのある汚物及び洗浄水除去のために、暫時、作動を継続する。オンライン分離装置１は、汚水の捕集又は捕留を意図しない。真空汚水処理システムの効率的な作業のために、第１ポンプ装置２は、第２ポンプ装置３の非作動時には、作動しない。

真空汚水処理システムが使用された場合、例えばトイレット・ユニット１０１の小便器１０２、洗面台１０３、シャワー・ユニット１０４のいずれかで水が流された場合、真空汚水配管２００内の圧力は降下する。真空レベルが予め定めた低レベル、例えば既述の約０．３５バールに達した場合には、目標真空を再実現して真空汚水処理システムの搬送機能を確保する必要がある。
このことが、未だ真空ポンプの作動している時間内に、例えば約１５秒の適当な遅れ以内に行われる場合には、第２ポンプ装置３が、まず起動され、短時間作動し、その後で第１弁装置２２が開かれることで、真空ポンプが、真空汚水配管２００内に目標真空レベルを再発生させる。
真空汚水配管内の真空レベルが、真空ポンプの停止後に所定低レベルに達した場合には、先ず第２ポンプ装置３が起動され、暫く作動し、その後で第１弁装置２２が開かれ、適当な遅れの後に真空ポンプが起動されることで、真空汚水配管２００内の真空レベルが所定高レベルまで、すなわち目標レベルまで上昇させられる。

オンライン分離装置１の主要機能は、真空汚水配管２００からオンライン分離装置１に流入する汚水流内の空気を汚水（物及び洗浄水）から連続的に分離することである。こうすることで、２つのポンプ装置の各々を効果的に使用でき、各ポンプが吸い出すように設計された媒体を吸い出すことができる。
第２ポンプ装置３は、汚水流から汚水を吸い出し、第１ポンプ装置２、つまり真空ポンプは、真空汚水配管２００から空気を吸い出すが、これは、一方では真空を発生させるためであり、他方では汚水流から空気を除去するためである。第１ポンプ装置２と第２ポンプ装置３とは、したがって、汚水流の連続的な、又は多少の差はあれ連続的な分離がオンライン分離装置１によって行われるように操作される。汚水は、オンライン分離装置１には集められず、連続的な分離は真空汚水処理システムの使用頻度に依存する。

第１弁装置２２の目的は、液体が真空ポンプに流入するのを防止することである。オンライン分離装置１は、また液面レベル指示器１１を備え、この指示器により、オンライン分離装置１内の汚水レベルがモニタされる。第２ポンプ装置３は、液面レベル指示器１１がオンライン分離装置１内の汚水が所定レベルを示した場合、つねに起動される。また、第１ポンプ装置２は、汚水の前記所定レベルが示されても起動されない。液面レベル指示器１１は、また好ましくは第１弁装置２２、例えばモータ弁に接続されることで、弁装置２２の作動を制御する。それによって、更に、適切なポンプのみが、確実に設計目的の媒体の吸い出しを行うことになる。この目的のための付加的措置が、真空汚水配管２００又は捕集管２０１の、オンライン分離装置１内に開口している出口２０５を第２ポンプ装置３の方向へ向けることである。

真空汚水処理システムは、オンライン分離装置内で汚水から空気が効率的に分離されるため、第１弁装置２２なしでも適切に機能する。第１弁装置は、主として安全手段として使用される。真空と真空汚水配管内の汚水流との制御は、第１、第２、第３の遮断弁２１１，２１２，２１０によって行うことができる。
真空ポンプにより吸い出された空気は、幾分水分を含んでいるので、真空ポンプの圧力側に弁装置を介して凝縮水除去手段を接続しておき、発生する凝縮水を除去するのが好ましい。

第２ポンプ装置３は、好ましくは、過熱を避けるため、熱センサ備えることができる。それにより、温度が高すぎる場合、例えば乾式作動の場合には、第２ポンプ装置は停止される。
本発明の基本思想は、オンライン・システムの枠内にある。したがって、衛生ユニットから集められた汚水は真空汚水配管２００及びオンライン分離装置１を介して運ばれ、更に第２ポンプ装置３によって、例えば重力下水管又は他のどこかに運ばれ、排出された汚水が、そこに集められる。これは、図面には示されていない。
既述の圧力レベルと時間とは単に説明目的の例に過ぎない。

図３には、２つのポンプ装置が並列接続されたオンライン分離装置１の第２実施例が示されている。第１ポンプ装置２は、第１弁装置２２、つまり遮断弁を備えた導管２１を介してオンライン分離装置１に接続された真空ポンプであり、該遮断弁は、真空ポンプの吸い込に側に、それも真空ポンプ／オンライン分離装置１間に配置されている。第２ポンプ装置３は、導管３１を介してオンライン分離装置１に接続されている。第２ポンプ装置３は、循環タンクに接続された液体噴射ポンプ３２と液体ポンプ３６とを含んでいる。循環タンク３８に集められた液体を、液体ポンプに３６により液体噴射ポンプ３２へ循環されることで、導管３１内に吸い込み効果が作り出され、それにより、オンライン分離装置１へ、更に循環タンク３８へ流入する汚水流から主として汚水が吸い出される。第２ポンプ装置３はエジェクタ・システムに相応する。２つのポンプ装置については、既により詳しく説明済みである。

オンライン分離装置１は真空汚水配管２００内に配置されている。特に図１を参照すると、捕集管２０１内に配置されており、これによって、多量の空気（既述のように）を伴う一連の不連続スラグ形式の汚水流が、真空汚水処理システム内を汚水が搬送される間にオンライン分離装置１内へ流入する。真空汚水配管２００の、この場合は捕集管２０１の出口２０５が、オンライン分離装置１内に開いている。出口２０５は、第２ポンプ装置３の方向へ、特に、第２ポンプ装置３をオンライン分離装置１に接続する導管３１の方向へ向けられている。これによって、液体又は湿気が直接に第１ポンプ装置２へ運ばれることが防止される。
オンライン分離装置１は、装置１内の汚水レベルをモニタするための液面レベル指示器１１を備えることで、オンライン分離装置内に汚水が滞留するのが防止されている。

以下で、２つのポンプが並列接続されたオンライン分離装置を用いる真空汚水処理システムの操作を、特に図３を参照して説明する。
目標真空レベルを、例えば既述のような約０．５バールの所定高レベルを真空汚水配管２００内に発生させねばならない場合、先ず第２ポンプ装置３を起動し、それにより、オンライン分離装置１内に存在する恐れのある汚水を、導管３１を介して確実に吸い出す。調節可能な遅れの後、例えば約数秒の後に、第１弁装置２２を開き、それにより真空ポンプを起動し、真空汚水配管２００内に目標真空を発生させる。真空レベルは、圧力計４００によってモニタされ、所定（高）真空レベルに達すると、第１弁装置２２は閉じられる。

その場合、同時に、又は調節可能な遅れの後、例えば約１５秒後に、第１ポンプ装置２が停止される。この措置は、真空汚水処理システムの使用頻度に依存する。高い使用頻度のため、真空レベルが短時間で低下することが予想される場合には、第１ポンプ装置２を作動状態に維持して、第１ポンプ装置２の頻繁な再起動は回避する。第２ポンプ装置３は、暫時、作動し続けて、オンライン分離装置１内に残留している恐れのある汚水を除去する。オンライン分離装置１は汚水の捕集又は保溜を目的とはしていない。真空汚水処理システムを効率的に作業させるには、第１ポンプ装置２は、第２ポンプ装置３の非作動時には、作動しない。

この実施例での第２ポンプ装置３の操作は次の通りである。液体ポンプ３６が適正に機能するには、始めに循環タンク３８内に一定レベルの液体が必要とされる。第２ポンプ装置３を起動する必要がある場合には、液体ポンプ３６が起動され、それにより、液体が循環タンクから導管３５を介して吸い出される。次いで、この液体は、液体噴射ポンプ３２へ送られ、エジェクタ３３から循環タンク３８内へ噴射される。これによって、液体噴射ポンプ３２の吸い込み端部３４に、更には導管３１に吸い込み効果が発生し、導管３１は、それによりオンライン分離装置１から汚水を吸い込む。

本発明は、レトロフィット装置として、先行技術による既存の真空汚水処理システムに、きわめて簡単かつ効果的に適用できる。
したがって、図２に関連して説明したように、真空汚水処理システムが、例えばトイレット・ユニット１０１の洗浄、小便器１０２、洗面台１０３、シャワー・ユニット等の使用のさいに用いられた場合、真空汚水配管２００内の圧力が降下する。真空レベルが、予め決められた低レベル、例えば既述の約０．３５バールに達した場合には、目標真空を回復して、真空汚水処理システムの搬送機能を確保する必要がある。
この確保措置が、真空ポンプの未だ作動時間以内に、例えば既述の適当な遅れ以内、つまり約１５秒以内に行われる場合、第２ポンプ装置３、すなわち液体ポンプ３６が、先ず起動され、短時間作動した後、第１弁装置２２が開かれ、それによって、真空ポンプが真空汚水配管２００内に目標真空を再発生させる。

真空汚水配管内の真空レベルが、真空ポンプの停止後に所定低レベルに達した場合には、先ず液体ポンプ３６が起動され、暫時作動し、その後で第１弁装置２２が開かれ、真空ポンプが、調節可能な遅れ後に起動され、それにより真空汚水配管内の真空レベルが所定高レベル、つまり目標レベルに高められる。
オンライン分離装置１の主要機能は、真空汚水配管２００からオンライン分離装置１内へ流入する汚水流内の空気を汚水流から連続的に分離することである。こうすることで、２つのポンプの各々を効果的に使用して、各ポンプが特にそれ用に設計された媒体を吸い出すことができる。

第２ポンプ装置３、つまり液体ポンプは液体噴射ポンプ３２と一緒に汚水流から汚水を吸い込み、第１ポンプ装置２、つまり真空ポンプは、真空汚水配管２００から空気を吸い込むが、これは、一方では真空を発生させるためであり、他方では、捕集管２０１からオンライン分離装置１内へ流入する汚水流から空気を除去するためである。第１ポンプ装置２と第２ポンプ装置３とは、したがって、汚水流の連続的な、又は多少の差はあれ連続的な分離がオンライン分離装置１によって行われるように操作される。汚水は、オンライン分離装置１内には集められず、連続的な分離は、真空汚水処理システムの使用頻度に依存する。

第１弁装置２２の目的は、真空ポンプへの液体の流入を防止することである。オンライン分離装置１は、また装置１内の汚水レベルをモニタする液面レベル指示器１１を備えている。液面レベル指示器１１は、また好ましくは、第１弁装置２２、例えばモータ弁に接続されることで、弁装置２２をも制御する。液体ポンプ３６は、オンライン分離装置１内の液面レベルが前記所定汚水レベルであることを液面レベル指示器１１が指示した場合には、常に起動される。また、真空ポンプは、前記所定汚水レベルが指示されても起動されない。これによって、更にその媒体用に設計された適切なポンプのみが、その媒体を確実に吸い出す。この目的のための付加的な措置は、真空汚水配管２００又は捕集管２０１の、オンライン分離装置１内に開口している出口２０５が、第２ポンプ装置３へ通じる導管３１の方向へ向けられていることである。

真空汚水処理システムは、オンライン分離装置１内の汚水から空気が効果的に分離されるため、第１弁装置２２なしでも適正に機能する。第１弁装置は主として安全手段として使用される。真空汚水配管内の真空及び汚水流の制御は、第１、第２、第３の遮断弁２１１，２１２，２１０によって行うことができる。
真空ポンプによって吸い出された空気は幾分湿気を帯びている恐れがあるので、凝縮水が発生した場合に除去するため、真空ポンプの圧力側に弁手段を介して凝縮水除去装置を接続しておくのが好ましい。

本発明の基本思想はオンライン・システムの枠内にとどまるものである。したがって、衛生ユニットから集められた汚水は真空汚水配管２００とオンライン分離装置１とを介して、更には第２ポンプ装置３によって搬送され、循環タンク３８から、例えば重力式下水管又は他の箇所へ排出され、排出された汚水はそこに集められる。これは図示されていない。
既述の圧力レベル及び時間は、例として挙げたものに過ぎない。
以上の説明及び図面は本発明の基本思想を明らかにする意図のものに過ぎない。本発明は、特許請求の範囲を逸脱することなしに変更可能である。

Claims (19)

1. 真空汚水処理システムであって、トイレット・ユニット（１０１）等の衛生ユニットと、衛生ユニットに接続された真空汚水配管（２００）と、衛生ユニット／真空汚水配管間に配置された吐出し弁と、真空汚水配管内に真空を発生させる真空発生装置とを含む形式のものにおいて、
   前記真空汚水処理システムが、真空汚水配管（２００）内に配置されたオンライン分離装置（１）と、オンライン分離装置（１）に並列接続された第１ポンプ装置（２）及び第２ポンプ装置（３）とを含み、該第１ポンプ装置（２）が真空ポンプであり、該真空ポンプが、真空汚水配管（２００）内に真空を発生させ、かつ真空汚水配管（２００）からオンライン分離装置（１）へ流入する汚水流から空気を除去し、前記第２ポンプ装置（３）が、真空汚水配管（２００）からオンライン分離装置（１）へ流入する汚水流から主として汚水を吸い出すように構成されており、
   前記オンライン分離装置（１）が、該分離装置（１）に流入する汚水流の汚水から空気を分離するように構成されていることを特徴とする、真空汚水処理システム。
2. 第１弁装置（２２）が、第１ポンプ装置（２）の吸い込み側に、それも、第１ポンプ装置（２）とオンライン分離装置（１）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１記載の真空汚水処理システム。
3. 前記オンライン分離装置（１）が液面レベル指示器（１１）を備えていることを特徴とする、請求項１記載の真空汚水処理システム。
4. 前記オンライン分離装置（１）内に開口している、真空汚水配管（２００）の出口（２０５）が、第２ポンプ装置（３）の方向に向けられていることを特徴とする請求項３記載の真空汚水処理システム。
5. 前記第２ポンプ装置（３）が、例えば自吸式ポンプ、回転ローブ・ポンプ、液体リング・ポンプ等の液体ポンプを含むことを特徴とする、請求項１記載の真空汚水処理システム。
6. 前記第２ポンプ装置（３）が、循環タンク（３８）に接続された液体噴射ポンプ（３２）及び液体ポンプ（３６）を含んでおり、それにより、循環タンク内に集められた液体が液体ポンプによって液体噴射ポンプへ循環させられることで、オンライン分離装置８１９へ流入する汚水流から主として汚水を吸い出し、更に循環タンク内へ前記汚水を吸い込む吸い込み効果が作り出されることを特徴とする、請求項１記載の真空汚水処理システム。
7. 前記真空汚水処理システム（１００）が、真空汚水配管（２００）に接続された圧力計（４００）を含むことを特徴とする、請求項１記載の真空汚水処理システム。
8. 前記オンライン分離装置（１）が、汚水流の連続的な分離を行うように構成されていることを特徴とする、請求項１記載の真空汚水処理システム。
9. トイレット・ユニット等の衛生ユニットと、真空汚水配管（２００）と、衛生ユニット／真空汚水配管間に配置された吐出し弁とを含む真空汚水処理システムを操作する方法であって、真空汚水配管内に真空を発生させるために真空発生装置が使用される形式のものにおいて、
   前記方法が、真空汚水配管（２００）内に配置されたオンライン分離装置（１）を用い、汚水流が真空汚水配管（２００）を通して搬送され、
   前記オンライン分離装置（１）が、分離装置（１）へ流入する汚水流から汚水中の空気を分離することを特徴とする、真空汚水処理システムを操作する方法。
10. 真空ポンプ形式の第１ポンプ装置（２）が、真空汚水配管（２００）内に真空を発生させ、かつ真空汚水配管（２００）からオンライン分離装置（１）へ流入する汚水流から空気を除去し、第２ポンプ装置（３）が、オンライン分離装置（１）に対し第１ポンプ装置（２）と並列接続され、かつ真空汚水配管（２００）からオンライン分離装置（１）へ流入する汚水流から主として汚水を吸出し、
    オンライン分離装置（１）が、分離装置（１）内の汚水から空気を分離することを特徴とする、請求項９記載の方法。
11. 前記方法が、第１ポンプ装置（２）の吸い込み側に、それも第１ポンプ装置（２）とオンライン分離装置（１）との間に第１弁装置（２２）を用いており、該方法では、第２ポンプ装置（３）が、真空汚水配管（２００）内の真空レベルが所定低レベルに達した後に起動され、第１弁装置（２２）が、第２ポンプ装置（３）の起動から調節可能な遅れの後に開かれ、第１ポンプ装置（２）が、第１弁装置（２２）の開弁から調節可能な遅れの後に起動され、
    前記第１弁装置（２２）が、真空汚水配管（２００）内の真空レベルが所定高レベルに達した後に閉じられることを特徴とする、請求項１０記載の方法。
12. 前記第１ポンプ装置（２）が、第１弁装置（２２）が閉じられると同時に、又は閉じられてから調節可能な遅れの後に、停止されることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
13. 前記第２ポンプ装置（３）が、第１ポンプ装置（２）が停止してから調節可能な遅れの後に停止されることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
14. 真空汚水配管（２００）内の真空レベルが、第１ポンプ装置（２）の停止前に所定低レベルに達した場合には、第２ポンプ装置（３）が起動され、調節可能な遅れの後に第１弁装置（２２）が起動されることを特徴とする、請求項１２又は請求項１３記載の方法。
15. 真空汚水配管（２００）内の真空レベルが、第１ポンプ装置（２）の停止後に所定低レベルに達した場合には、第２ポンプ装置（３）が起動され、第１弁装置（２２）は、第２ポンプ装置（３）の起動から調節可能な遅れ後に開かれ、
    前記第１ポンプ装置（２）は、第１弁装置（２２）の開弁から調節可能な遅れ後に起動されることで、真空汚水配管（２００）内の真空レベルが所定高レベルに高められることを特徴とする、請求項１２又は請求項１３記載の方法。
16. 前記方法が、オンライン分離装置（１）内に配置された液面レベル指示器（１１）を用いており、液面レベル指示器が、オンライン分離装置（１）内の液面が所定汚水レベルにあることを示した場合には、第２ポンプ装置（３）が起動されることを特徴とする、請求項１０記載の方法。
17. 前記方法が、オンライン分離装置（１）内に配置された液面レベル指示器（１１）を用いており、液面レベル指示器が、オンライン分離装置（１）内の液面が所定汚水レベルにあることを示した場合、第１ポンプ装置（２）は起動されないことを特徴とする、請求項１０記載の方法。
18. 真空汚水配管（２００）内の真空レベルが圧力計（４００）によりモニタされることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
19. 前記第１ポンプ装置（２）と前記第２ポンプ装置（３）とが、オンライン分離装置（１）により汚水流の連続的に分離されるように操作されることを特徴とする、請求項１０記載の方法。

Images